Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Оптимизация систем обеспыливания воздуха в промышленных зданиях

..pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
16.25 Mб
Скачать

( Н ЯЧ ’ЯЛ О )

X Ввод: у /

Я *

{ к оtee гг )

Р «о . 84. Вспомогательный блок Ш КИС прл лзвеотном вкачена*

( Ю Ц Г Л Л О }

 

/ F t д д :

4/71

/

 

 

 

\i£ '.* A W'>-0

|

 

 

 

( t - P )

-1

 

 

О

 

(tM jm -F J p )

~Jsf

 

193

 

F d p

d w

 

- i

 

- A t ,t

‘ f

 

 

0

At =

( - A Q - A Q *)

- t y

 

г »

( A V T + A WM)

d m

 

-l

 

 

 

( f - p )

- A GM

 

0

 

(t024tm~pJp)

( - A Q - A Q „ 4f

г.53

 

p d p

( A W + A WM)

- l

 

(f~ P)

~ t

 

 

~A&M

43 -

(f.QUiai -rjfl)

- f a

(-A Q -A QM }

p d p

d yi

(A W +A W*)

 

Z

'

3 *r t о g :

"7

@/nt &vii£/Tft dm t &Qt A W

'/

---------

-------- ^

 

( TCPX £ If )

Рис.85* Дополнительный блок Ш КИС при известной

&9 * Аг и а - определители систем* yp&Henfd балансов воздуха» теплоты и влаги в по­

мещении

С о ст а б К И С С к м

 

ПСОВ (С К В ) , всо в

ПСОВ (С К В ) у ВСОВу МСОС (М СУВ)

ПС0й(Ш\ВСО8,МСО1

ПСОВ(СКВ)у всо в ,

(Мсо^мав(мсос)

МСОт ( м с о х )

/ A $ * A W h m Q /

/ в в о д inly d m /

 

л в ' - а ^ - а ^ ш н м *

 

2 .S3J„, -p d f,)- A S - A Q M

А<У-*0

 

AW'imO

fla 7

/ В во В i m /

 

/ „Л , 7

 

 

BWleGtH(Pd-dm^^Off-

^Щят л№ р *

 

1

- AW^AW1

l.oljtm

нет^

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

да

 

da

 

 

 

 

 

 

 

 

l \ S ’ G „,$ d p -d n i)*

 

A W ^C TIH Ot y - o fa ) *

AQ,uGni(PJp-iot4tiH m

ttH’rfmWp'

l.SSdrn *

I

"

A

M

C IH

J

+ b n e / n - M ( i - M

 

 

+G„cfr f -AW-AW„

•2.53dm)tGyfJfi-AQ-AQ

-tQ-tQJJ

|

 

Q ) -2 .5 3

/

 

 

 

 

 

 

 

/ В ы вод

 

/

a os mv и

j

/

S t u o d

/

/ BUBO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/Gufatmtdt*\й\м/

 

 

 

 

Конец

3

 

( К о н е й

)

f

Л< * ч

> ------ 1

(jcouett y*

Q KQH H У

 

Рис. 86. Блок-охема ММКИС при известной воздухопроизводительнос ти MCQB (СКВ) и ВСОВ

5 .3 .2 . Оптимизация воздухопроизводительноети центральных ПСОВ (СКВ) и ВСОВ

Воздухопрои зводи те льность ПСОВ (СКВ) и ВСОВ может быть опре­ делена из условий минимизации значений Qni и QVY (см .разд.4 .2) или из совместного рассмотрения ММ альтернативных технологий ПКВ

и ММ, представленных на рис. 83,

84 и 85. Во втором случае цри

отсутствии местных систем отопления (охлаждения) и увлажнения

(осушки), т .е ., когда

а &'

= 0 и A IV'= 0,

зн ачен и ям и

Gyj по

вариантам оцределяют из условий ассимиляции

(компенсации) или из­

бытков (недостатков^ теплоты или избытков (недостатков)

влаги.

При этом значения йщ ,

G"f

и

проверяют из условий

соблюдения ограничений

От >

и Gvi > G ™ n

. В этом

случае по специальным подпрограммам также проверяют допустимые

значения

, ер!"

и dY'j ,

cp9v\ . Значения

М должны удов­

летворять

неравенству

(p™Ln4

(pvf4 (р ™ * %где

(p™Ln и (р ™ %-

мшимально и максимально допустимые значения относительной влаж­ ности воздуха в помещении.

В нерасчетный период, когда производительность ПСОВ (СКВ) и ВСОВ принимают согласно расчетному периоду, а также в случае ре­ конструкции GKM в существующих зданиях ММ комплекса инженерных систем в виде блок-схемы имеет вид рис. 86.

По рассмотренным ММКИС и моделям ПКВ разработаны объединен­ ные алгоритмы и программы расчета.

5 .4 . Оптимизационные экономико-математические модели основных подоистем КИС

5 .4 .1 . Общие положения

ЗКономико-математические модели (ЭММ) - математическое опи­ сание экономических характеристик и показателей процесса, установ­ ки или системы - подразделяют на описательные (не содержащие управ­ ляемых переменных) и конструктивные, главным образом, оптимизацион­ ные. ЭММ бывают статистическими и динамическими, открытыми (учитыва­ ющими внешние воздействия на моделируемую установку или систему) и закрытым), а по форме представления - аналитическими, сетевыми и др. ЭММ ПКМ и систем ОБ и КВ - основа применения математических методов и ЭВМ в экономике СКМ.

Одним из основных элементов синтеза люоой системы является

ее функцио^адьно-стоимостный анализ. При осуществлении его исполь­ зуют положения, принципы, метода и процедуры системного анализа. В результат функционально-стоимостного анализа выбирают оптималь­ ное решение отдельных элементов (устройств, установок, подсистем) системы на основе критерия оптимальности соотношения затрат и ре­

зультатов и определяют экономический эффект от применения рациональ­

ных технических решений

при проектировании и реконструкции в процес­

се экспертно-наладочных

работ.

ЭММ и алгоритмы функционально-стоимостного анализа отдельных подсистем и целостного КИС являются заключительным элементом общей ММи последним этапом оптимизации КИС и СКМ в целом.

Сравниваемые конкурирующие варианты процессов и систем должны отвечать условиям сопоставимости по обеспечению требуемых микро­

климатических условий в помещении, а также по сметно-нормативной

базе сравнения (нагрузка, нормы и цены,

принятые для определения

затрат и э<Ь£екта

и т .п .) .

 

 

 

 

 

Для всесторонней оценки проектных решений используют следую­

щие показатели:

приведенные

затраты (р уб/год); капитальные затра­

ты (сметная стоимость установки, системы

(р у б ));

годовые эксплуа­

тационные расхода (р уб/год);

годовые расходы электроэнергии

 

(кВт*ч/год), тепловой энергии

(кДж/год),

холода

(кДж/год), воды

(к г/год ); расход

металла (к г );

затраты труда на

строительной

пло­

щадке (ч ел /д н .);

срок службы установки,

устройства, системы

(г о д ).

В качестве глобального критерия оптимальности принимают минимум приведенных затрат. Остальные показатели являются локальными (до­ полнительными). При выборе оптимального варианта их иногда рас­ сматривают как ограничения.

Решения по смежным частям проекта, не зависящие от особеннос­ тей оптимизируемых систем, принимают условно одинаковыми и в рас­ четах не учитывают. В тех случаях, когда реализация какого-либо варианта требует внесения изменений в другие части проекта, следу­ ет дополнительно учитывать разницу в расходах на монтаж и эксплуа­ тационные затраты по изменяемым смежным разделам.

Если приведенные затраты различаются между собой не более чем на 3-5$, то сравниваемые варианты считают равноэкономичными,однако предпочтение отдается варианту, отвечающему требованию ограничения ресурсов в данном регионе (обеспеченность тепловой или электричес­ кой энергией, недостаток трудовых ресурсов, металлоемкость и т .д .) . При отсутствии ограничений предпочтение отдается энергосберегающему варианту.

В процессе реконструкции систем или экспертно-наладочных ра­ бот часто разрабатывают новые технические решения, направленные на снижение сметной стоимости монтажа, энергозатрат и эксплуатаци­ онных расходов. При этом предлагаемые и разрабатываемые при ре­ конструкции или на основе экспертных оценок технические предложе­ ния должны обеспечивать требуемый проектом микроклимат в помеще­ нии. Экономический эффект в данном случае определяют по сокраще­ нию капитальных и эксплуатационных затрат по сравнению с дореконструируемыми или проектными решениями. Когда при предлагаемых ре­ шениях увеличивают капитальные вложения, но сокращают эксплуатационные расходы и наоборот, проектный вариант и предложения по ре­ конструкции или технические выводы экспертизы сравнивают по приве­ денным затратам.

В соответствии с работами /7 ,6 2 / приведенные затраты но под­ систему (элемент) КИС (р уб ./год)*

° с н

к1

+ °n p u ii3 L

(I7I)

где Кi - сметная стоимость

I

-й подсистемы

(элемента) КИС,

РУб.; асл1- коэффициент, учитыващий срок службы системы (элемен­

та) и срок смены технологи производства;

- годовые эксплуата­

ционные затраты по I -й системе (элементу) комплекса, руб./год;

°npu&i ~ коэффициент приведения равномерно распределенных по го­

дам текущих затрат, зависящий от срока смены

технологов производст­

ва. Для основных отраслей промышленности этот срок составляет 15 лет. При сроке службы системы от 3 до 15 лет значение Qcni колеблется

от 3,32 до 1,0. При десятилетнем сроке смены технологии производст­ ва (космическая, авиационная, электронная, электротехническая про­ милленность и др.) и сроке службы системы от 2 до 10 лет значение

°сл1 составляет 3,76

- 1,0. Величина

а ПриВ- при смене техноло­

гов производства через

5;10;15;20 и 30

лет равна соответственно

4,15; 6,97; 8,90; 10,20 и 11,70.

Согласно формуле (171) реализация проектов КИС не требует значительных затрат на развитие производственной базы, поскольку, как правило, срок смены технологии производства больше срока служ­ бы отдельной подсистемы и в расчетах приведенных затрат учитываются капительные вложения будущих лет на демонтаж вышедших из строя систем ОВ и КВ и замену их новыми с той же стоимостью. Эксплуата­

ционные расходы не меняются в

течение

срока функционирования объекта.

При разработке ЭМА систем учитывают результаты экономической

оценки систем /4 ,6 ,7 ,2 4 ,2 5 ,3 0

,5 9 ,6 2 /,

данные математической обра-

* П р и м е ч а н и е . В тех случаях, когда эксплуатация проекти­ руемых систем связана с ежегодным экологическим ущербом, величина этого ущерба включается в расчетные приведенные затраты. В условиях рыночной экономики коэффициент QCAI определяется с учетом срока окупаемости капитальных вложений и оплаты кредита в £ /год /ВО/,

бстки сведений,

приведенных

в прейскурантах цен на оборудование

и результаты статистической

обработки показателей, содержащихся

в каталогах и проектных материалах.

5 .4 .2 .

Определение

экономической эффективности

систем

обеспыливания технологического оборудования

Создание систем обеспыливания воздуха на предприятиях снижа­ ет количество потерь рабочего времени по временной нетрудоспособ­ ности, повышает производительность труда, уменьшает ущерб, наноси­ мый водному, лесному, сельскому, коммунальному хозяйству. Кроме этого, сокращаются выплаты социального страхования из-за преждевре­ менной потери трудоспособности в результате вредного воздействия запыленного воздуха, вызывающего профессиональные заболевания. Экономический эффект от внедрения обеспыливающих систем рассчиты­ вают по разности экономических результатов материального производ­ ства, затрат в непроизводственной сфере, расходов из госбюджета и средств предприятий при существующем и ожидаемом состоянии воздуш­ ного бассейна. Полученные показатели сравнивают с разработанными в данной отрасли промышленности нормативами экономической эффектив­ ности затрат, а также с показателями эффективности, достигнутыми передовым предприятиями в нашей стране и за рубежом*

Кэффектам от внедрения систем обеспыливания относятся:

1)прибыль от увеличения выхода готовой продукции, экономии перерабатываемых материалов, электроэнергии, топлива, металла;

2)экономия от улучшения условий труда и повышения в резуль­ тате этого производительности труда, экономия от потерь рабочего времени по временной нетрудоспособности;

3) экономия от предотвращения ущерба, наносимого окружающей среде выбросами пыли.

Эффекты подразделяют на хозрасчетный и народнохозяйственный. Хозрасчетный эффект ЭдР-0 , исчисляемый по предприятиям данной отрасли промышленности, определяют по приросту прибыли или сниже­

нию себестоимости. К хозрасчетным модут быть отнесены эффекты 1-й и 2-й групп.

Общий народнохозяйственный эффект определяют по экономя чес­ кой оценке предотвращенного ущерба окружащей среде (3-я группа).

Расчет экономического эффекта по основным показателям Эфсото вед^т по 1-й группе эффектов. При расчете комплексного варианта используют рекомендации /4 6 /, где приведены зависимости для опре­

деления эффекта от предотвращения недопроизводства чистой продук­ ции вследствие недовыработки продукции рабочими» выбывающими по временной нетрудоспособности, инвалидности, смертности, а также из-за снижения производительности труда в результате вредного воздействия запыленного воздуха рабочей зоны помещения ( Эср1 ); сокращения расходов социального страхования на выплату пособий по временной нетрудоспособности в результате снижения заболевае­

мости от запыленности воздуха (Эф2

); сокращения затрат на

охра­

ну здоровья

трудящихся в учреждениях

здравоохранения

(Зф^

); сни­

жения затрат

от тевдчести кадров - предотвращения недополучения

продукции от

рабочих, оставивших работу (Зф^ ); предотвращения

недополучения продукции от вновь принятых рабочих ( Эср5 );

сни­

жения затрат

на обучение ( Эср6 ) и оргнабор {Эфр ) .

Суммарный

хозрасчетный эффект в комплексном варианте

 

 

3qpxp= Эфсото+Эф1 +Эф2+3ср5+3ф>4 *3ср5 + Зср6 +Эф?

(172)

В рекомендациях /4 6 / приведены также методика расчета эконо­ мического ущерба от загрязнения пылью окружающей среды и ориенти­ ровочные величины ущерба от заболеваний работающих.

Суммарный экономический эффект от внедрения СГ0,СП0,СЭ0 или СОИ по основным показателям определяется по формуле

Эфсото=Эфт+Эф"р+ЭфК+ЭфМ‘Т*ЭфySПсото (173)

где Эфгп - эффект от увеличения готовой продукции за счет сбере­ жения перерабатываемого материала, утилизации отходов и возможно­ го увеличения производительности технологического оборудования,

Эфгп -

лМгп

Цгп

.(Здесь лМгп -

прирост готовой

продукции

после внедрения

СОТО,

т/год;

Цгп -

цена I т готовой

продукции,

р у б ./т );

Зфпр-

экономический

эффект от снижения затрат на подго­

товку приточного вентиляционного или кондиционированного воздуха

за счет снижения его расхода, Зфпр=

( СпЦд -

L ”n1

 

(ск6)

=

Ппсо6(скЬ) ~

Ппсс6(ск6)

(З д есь/.;, и L

\

-

про.зводатель-

ность ПСОВ (СКВ) до и после

внедрения СОТО,

м / ч ;

Ц& и

LL's

-

цена I м3 приточного воздуха до и после внедрения

систем

обеспыли­

вания

( Цд =

^псаб(скб)

/ ( псо6(скбРпсо&(сх6) 9

соб(скб)

 

число часов работы ПСОВ (СКВ) в году;

ПпсобСскб) и

^псоб(скб)

"

приведенные затраты на ПСОВ (СКВ) до и после внедрения СОТО,

 

руб./год); Эф * -

эффект от

снижения затрат

на

электроэнерлю

 

за

счет

уменьшения

производительности

СА, например, при односта-

 

 

 

 

 

238

 

 

 

 

 

вочном тарифе

за эл е к тр о эн е р ги ю ^ ^

U ,7*I0~*^Z/^

*(Л ^rNyCJ)%

здесь 0,7 - среднее значение коэффициента

по использованию актив­

ной мощности;

т£А

-

число

часов работа

GA в

году;

Ццн

-

плата за

I кВт/ч по одноставочному тарифу, коп .; N'VcT и

NyCT

-

суммарная

установочная мощность электродвигателей СА до и после внедрения

СОТО, кВт; Эф

-

экономический эффект от

экономии металла

при

снижении производительности СА, ЭфМет (М$п - М$п )

 

!Л^П

(здесь М$п и М%п

- количество воздухопроводов до и после

внедре­

ния систем обеспыливания,

т;

Ц^п -

цена

I т воздухопроводов,

р у б ./т );

Эф*

- экономический эффект

от

сокращения количества

осевшей

пыли ЦПУ,

Эф

=

( п\5 п'оя

-

n"s

 

 

(зд есь n'vS

и n'yf

- число уборщиков

до

и после

внедрения СОТО;

 

и

п ^ -

число уборок шли в смену до и после внедрения систем обеспылива­

ния; т£м -

число рабочих

смен в

году;

 

Ц^п

 

-

заработная плата

уборщика

за

одну

уборку);

IIQQJQ -

приведенные

затрата на СОТО,

руб./год .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Блок-схема ЭММ СОП приведена на рис. 87.

 

 

 

 

 

Рассмотрим примеры расчета экономической эффективности СОТО.

 

Пример I . Определить приведенные затрата на СОП. Исходные

данные в

соответствии

с рис.

87:

Ксоп

 

= Ю21

руб. (бак емкостью

3.5 м3) ;

Цпо -

170

р у б ./т

(расход по

15,05

м3/г о д );

расход

воды

146.5

м3/г о д

(1000 м3

стоит

13

руб.62 к оп .);

 

расход

воздуха

 

131100 м3/г о д

U000

м3

стоит

3 р у б .).

Сумма

(

 

+ Эрем

) по

данным эксплуатации

составляет

ориентировочно

120 р у б ./год .

Эксп­

луатационные

расходы

составили

1373,0

р уб ./год . Приведенные

затра­

та при йсл-

1»46

и Qnpu6

= 6,97

в соответствии

с формулой

(171)

Псоп

=

1,46

х

1021

+ 6,97 х 1373,0 =

II0605

р у б ./год .

 

 

Пример 2 .

Определить экономический

эффект от внедрения СПО

в цехе электроплавки титано-магниевого комбината. Капитальные зат­ рата на СА в соответствии со сметой составляют 5448 руб.

Сметная стоимость затрат на СПО по смете равна 132,28 руб. Годовой расход электроэнергии до и после внедрения СПО сос­ тавляет соответственно 54,69 и 0 тыс.кВт, то же тепловой энергии 715.6 и 572,1 ГДж. Утилизация пыля титанового концентрата после

внедрения СПО составила 42,8 т/год .

Р е ш е н и е . Расчет экономической эффективности ведем по факторам:

I . Эксплуатационные затрата:

а) экономия затрат на текущий ремонт и содержание оборудо­ вания 5448 *0,08 - 132,28 *0,08 = 425,26 руб.;

Ксоп-Кпг +К*о~+ Kpt + к шл + K ?”+K “ iK *

1 э ..- т ;оп ( w j- u .+ w

^ .u j

I

Центральная

Сна5жогми£

^Компрессор,

компрессорная

сж аты пл

^ SosdyxodyBlKQ

воаЭ^хом^

|

2-м ста Бонныи

зрыср

 

 

 

^эа э л е к т р о -

 

 

 

Э.-Иг„(Ц>0.71б'цХя) | ОЭиоств^Сныи

|ЭС|-

 

 

 

 

 

 

 

 

Эи-0.7«о'Ц^г,тт;г.п|

 

 

 

 

-----------------=

= | ----------

 

 

 

 

 

 

 

 

I

э « | - о

 

 

' э

~ Э

«*Э

+ Э

е + Э

 

 

 

 

 

 

con

^пр

**

ЬТ -'о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

 

 

 

 

 

 

 

I

П..я- а сдК„„-к1„,л^|

 

 

 

 

 

 

 

 

Г

 

 

 

 

^/выБоЭ: КпГ,КИвМгКввП,Э0р/Эм,Э<,|,Д.л?Цу/^

 

 

-------------------

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

к о

н е

Ц.

j

 

 

ft с .

87.

Укрупненная блок-схема

алгоритма функционально-стоимост­

ного

анал за

СОП:

ппг ,

Прб

,

пком

-

количество соответственно

пеноге нерв торов,

Сталируемых вентилей в

компрессоров (воздухо­

дувок);

Unr

, Upi

,

Цщм ,

Uпо •

Uсб

»

и ком - цена соответ­

ственно пеногенератора (Доб)» регулировочного вентиля (руб. фре­ зер о в о ч н о го вентиля (р у б .)» одного погонного метра резинового ■дакгв (руб.пог.м ), одного кубического метра ПО (руб^м3).кубомет­

ра сжатого воздуха

(руб.м3)

и компрессора (р у б .),

Kg*

,

,

К*с*г

- стоимость

соответственно стационарного

бака,

трубопро­

водов

и монтажных работ всей

системы, р уб .;

- расход

рези­

нового илангв на одну установку» м; *

в Weon

-

часовой

расход

соответственно пенообразователя в воды в

системе,

м з/ч;

-

число часов работы свете»» в

году, ч/год;

L-л

-

расход

сжатого

воздуха

в системе, мэ/ч;

$о5сл

(суш е

-

Затраты

на

обслужива­

ние

и ремонт установки, руб./год

эс^

и

Эре»

принимаем­

ся

рввной 120-150 р у б ./го д );

КПг

 

 

 

Стоимость

соот­

ветственно пеноге нервторов, вентилей и шлангов в системе,

руб.;

*cai -

сметная стоимость

системы,

ш б .;

3Пр

, Эм

,

Эсё

- теку­

чие затраты соответственно на пенообразупций раствор, электроэнер-

п ю и сжатый воздух,

руб ./г о д ; ЭСоп ~ эксплуатационные

расходы на

систему, руб ./г о д ;

- приведенные затраты ш СОП»

руб ./г о д

Соседние файлы в папке книги